基于Gephi的小学数学研究可视化

赵毅

摘 要：本文利用计算机软件对小学数学进行了可视化研究，通过真实有效的数据得出可靠的结论。以供同行与吾共同成长。

关键词：小学数学 Gephi 可视化

中图分类号：G623.5 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）01-0-01

一、背景及目的

少年强则国强，随着时代的加速变革，教学研究对于老师的要求也越来越高。在现有的教学水平基础上，必须不断的增加学科知识，才能做到与时俱进，才能更好的教育学生。本文通过采用文献计量法，借助这一款基于JAM的复杂网络分析軟件Gephi，社会网络分析和可视化方法对小学数学研究文献进行分析，以期发现其研究的知识图谱，直观地展现小学数学研究的状况，主要机构和热点问题，以此了解小学数学的发展历程。

二、基于Gephi的小学数学研究可视化

Gephi可视化的关键是数据的整理。就本文研究内容而言，需要首先构建关键词共词网络和作者共现网络。本文检索文献的处理在EXCEL2007中处理，采用作者分列、作者和列和计算作者频次，构建作者共现与关键词共词矩阵，另存为CSV文件.作为关键词共词可视化和作者共现可视化的基础导入Gephi软件进行后续的操作。

1.作者分布情况和合著网络

关键词CSV文件导入Gephi软件后经过Force Atlus和Fruchterman Reingold算法得到关键词布局图1。节点168个，边232个。作者共现网络概述：平均度1.381，平均加权度1.452，网络直径4，图密度：0.008，模块化0.654，平均聚类系数0.016，平均路径长度8.666。

通过Gephi社团发现网络分割，将作者共现合作网络分割得到47个社团。图2作者共现网络分割后的社团，部分社团（列举其中五个）如下：

作者团队一：杨传刚、李海东、刘军、李南、李博、孟樊明；作者团队二：刘电芝、高岚、钱建国、刘礼艳、宋东清；作者团队三：张海、王以宁、于文慧、钟丽楠；作者团队四：杨磊、石永强、熊小婷、张智勇、江佳；作者团队五：刘向永、王萍、郭鹏飞、付亦宁、米亚会、崔光佐、魏雪峰、涂冬波、蔡艳、戴海琦。

2.关键词共视网络

在被纳入的137篇小学数学研究文献中共有关键词630个，关键词共现网络经过如上的算法得到关键词布局如图3。网络基本概况：节点有492个，边有679条，边的个数（既每个节点的平均度）是2.756，平均加权度为2.758，网络直径为13，图密度为0.0070.006，模块化为0.685，平均聚类系数为0.017，平均路径长度（指所有节点队间的平均图距离的平均值）是5.429。通过Gephi社团发现网络分割操作可以将关键词布局图分成若干个共词社团，即研究的热点。

经过网络分割操作社团如图4发现，得到共词社团11个，本文只列举5个如下：社团一：小学数学、多元表征、变式教学、实验研究；社团二：教学策略、教学过程实施、组织教学过程、思维策略、行动方针、教学思维、学习过程、自主学习策略、合作学习策略、信息技术；社团三：小学数学课程、城区小学、开发目标、学习动机、教学课时、鸡兔同笼、课堂气氛、荆州古城墙、教学效果、过程性评价；社团三：教学策略、数学课程内容、教学内容、空间观念、活动经验、教学影响、第一学段、教学节奏、应用意识、教学目标要求、小学数学、教科书、难度、国际比较；社团四：学习过程、集合思想、教育心理学家、大数学观、学习起点、合情推理 具体情境、主要意图、隐意、数概念、无限不循环小数、蒙娜丽莎、教学观摩、活动经验、数形结合思想、思维碰撞、教学片段、转化思想、问题具体化、认知结构；社团五：活动课、数位顺序表、摆数、马凯位值制、弗赖登塔尔、计数单位、数学活动经验、直观性、数学实践活动、小学数学课程、城区小学、开发目标、学习动机、教学课时、鸡兔同笼、课堂气氛、荆州古城墙、教学效果、过程性评价。

通过以上研究，不难看出。近年来，我国的数学教学已经越来越重视培养学生的综合能力了。通过培养学生的空间观念、问题解决、开放题、知识建构等来提高学生的综合素质，使得学生有属于自己的独立思维模式。在今后的教学活动中，我们还要更加注重培养学生的动手能力。只有让同学们懂得把学到的知识转化成实际的东西，我们的教学才是成功的。

三、结语

本文通过文献计量与Gephi可视化对近年来我国小学数学研究文献进行了研究分析。通过作者共现网络和关键词共词网络，使用Gephi软件社团发现得到了高频作者共现网络和高频关键词共词网络，进一步过滤后得到高频合作作者为杨传冈、刘莉、庄慧娟、徐文彬、蔡庆有、曾小平、李静、王怀民、王九红，研究高频关键词为小学数学、小学生、问题解决、课堂教学、开放题、教学模式、知识建构、小学数学课程、教科书、教材、活动经验、学习过程、小学数学教师、小学数学教材。通过这些关键词我们可以看出当前教学活动的重点部分，也可以发现其不足之处。在今后的教学中，我们所有数学教师都应注意授课的方法以及授课的目的，绝不能一味的以成绩为导向。